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ACS6000系統說明

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ACS6000系統說明

發布日期:2019-03-23 作者: 點擊:

ACS6000的主要技術特點包括:  

   A、基于先進的DTC控制理論,轉矩響應時間比傳統的磁通向量控制或脈沖寬度調制的控制方式快10倍,具有精确的靜态速度和轉矩控制。

   B、采用IGCT集成化門極換流晶閘管IGCT是專為中壓變頻器開發的功率半導體開關器件。基于非常成熟的GTO (門極關斷晶閘管)技術開發的IGCT,使變頻器的設計從根本上降低了複雜程度,提高了效率和可靠性。IGCT 集IGBT (絕緣門極雙極性晶體管) 的高速開關特性和GTO(門極關斷晶閘管)的高阻斷電壓和低導通損耗特性于一體。 C、采用ARU有源整流單元允許四象限運行,這使得在整個功率範圍内正反兩個方向上的再生制動成為可能。ARU在整個運行範圍内将功率因數控制為1 ,即使在低速範圍也是如此。ARU能随時補償連接到同一電網的其他負載産生的無功功率。ARU 通過使用預定義,脈沖優化模式減少和消除主電網上的諧波。  D、公共直流母排方式将多組整流器和逆變器都連到同一直流母排上。允許多個傳動負載連接到一台變頻器上。某一電機制動産生的能量可以通過直流母排傳遞到其他逆變器上,而不必由整流器擔負。  

   ACS 6000具有極高的可靠性和短暫的維修時間,主要表現在: ·  成熟的技術:  ACS 6000采用的IGCT技術是基于成熟的GTO技術。并且IGCT已在中壓變頻領域内成功的應用了12年。 ·  最低的元器件數量:  IGCT 的快速開關能力無需緩沖電路。因而所需的功率元件數目更少,運行的可靠性更高。 ·  無熔斷器設計:  由于采用無熔斷器設計,避免使用不可靠的熔斷器,因而提高了整體可靠性。 ·  故障診斷系統:  綜合自診斷監視系統産生精确的故障信息,給出故障類型和故障位置。因而可以對故障進行快速而準确的定位,降低了故障查找的時間。 ·  功率電路的簡化:  功率電路的簡化和硬件的模塊化設計,不僅形成極高的利用率而且為最小停機時間的維護和維修概念打下了基礎,例如:一相模塊的更換時間不到一個小時。

 2.主回路組成  ACS 6000采用模塊化設計,所有模塊可以根據所需的輸出功率,電機配置和工藝需求進行配置。系統主要包含以下部分:  ·  有源整流單元 (ARU):6-脈波自換流電壓型變流器 ·  逆變單元 (INU):6-脈波自換流電壓型逆變器 ·  電容組單元 (CBU):直流回路電容 ·  終端單元 (TEU):功率電纜的接線終端部分  ·  控制單元 (COU):控制系統 (集成在TEU單元中) ·  水冷單元 (WCU)  ·  客戶接口單元 (CIU):附加的 I/O接口  ·  輸入濾波單元 (IFU):用于ARU的諧波濾波器(根據供電單元的配置) ·  電壓限幅單元 (VLU):動态直流電壓限幅電路 ·  勵磁單元 (EXU):6-脈波晶閘管橋

   ACS6000多傳動配置示意圖 

  3.系統說明  1.1 17BU

主回路斷路器(賣方現場适配)  主回路斷路器必須滿足隔離變壓器原邊額定電壓和額定電流的要求。主回路斷路器必須配備電流互感器和保護繼電器以保護變壓器和變壓器一次側電纜。能夠響應變壓器一次側繞組或一次側進線電纜的短路故障,同時能承受變壓器的沖擊電流;能夠響應變壓器二次側繞組、變壓器二次側電纜以及變頻器輸入整流橋的短路故障;能夠響應變壓器和電纜的長時間過載。從安全的角度考慮,主回路斷路器必須由ACS 6000變頻器來操作。  1.2 18BU

隔離變壓器  ACS 6000變頻器必須通過隔離變壓器供電。變壓器二次側繞組必須根據變頻器輸入整流橋脈沖數的不同提供相位移。隔離變壓器另外一個作用是提供足夠的感抗将電網側諧波限制在 IEEE 519-1992和GB/T 14549-93标準所要求的限值範圍内。  1.3 19BU ACS 6000 

變頻器  ACS 6000變頻器是高性能的高壓交流傳動系列産品,拓撲結構為電壓型三電平IGCT逆變器,适用于負載速度轉矩快速精确的要求。ACS 6000其最高的系統可靠性源自于ABB最新一代功率半導體元器件集成門極換流型晶閘管(IGCT)。卓越的轉矩特性和速度特性源自于ABB直接轉矩控制(DTC)技術。ACS 6000 變頻器具備完善的接口,可以友好地集成到大型過程控制系統中。  1.4 20BU IGCT功率半導體器件

   新型功率半導體器件 IGCT(集成門極換流型晶閘管)是ABB 公司專為高壓變頻器市場研制開發的。IGCT 具有IGBT(絕緣門極雙極性晶體管)的高開關頻率特性,同時還具有GTO(可關斷晶閘管)的高阻斷電壓和低導通損失率特性。因此IGCT是無須串聯即可直接應用于高壓電網的高速低損耗的功率半導體器件。IGCT繼承并超越了IGBT技術和GTO技術

   良好的使用性能  

最大利用率  高可靠性和短暫的維修時間使ACS 6000具有最大的利用率。ACS 6000 的高可靠性源自于:  • 成熟的技術:  ACS 6000采用的IGCT技術是基于成熟的GTO技術。并且IGCT已在中壓變頻領域内成功的應用了10年的時間。 • 最低的元器件數量:  IGCT 的快速開關能力無需緩沖電路。因而所需的功率元件數目更少,運行的可靠性更高。 • 無熔斷器設計:  由于采用無熔斷器設計,避免使用不可靠的熔斷器,因而提高了整體可靠性。 ACS 6000 短暫的維修時間源自于: • 診斷系統:  綜合自診斷監視系統産生精确的故障信息,給出故障類型和故障位置。因而可以對故障進行快速而準确的定位,降低了故障查找的時間。 • 功率電路的簡化:


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